CN111853235A - 一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置及方法，所述锁紧装置包括罐盖、罐盖法兰、罐体法兰、罐盖定位座、滑道、罐体滑块、旋转油缸支座等；锁紧装置通过旋转油缸的伸缩，带动罐体滑块在滑道中运动，而罐盖定位座与罐体滑块随动等动作实现罐盖锁紧功能和罐盖解锁功能，是大直径热闷罐快开功能的一部分。

Description

一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置及方法

技术领域

本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置及方法。

背景技术

目前，钢渣处理的方式很多，有热泼法、热闷法、水淬法、风淬法、滚筒粒化法和粒化轮法等。在使用热闷法时应用到大直径立式钢渣有压热闷罐，由于热闷罐直径大，在启闭过程中存在动臂驱动大直径快开装置锁紧与解锁等动作；又由于热闷罐属于压力容器，需要在使用过程中快开装置罐盖精密啮合，密封良好，从而保证闷渣效果。因此罐盖需要实现上下平动、水平旋转及在竖直平面翻转这三个动作。罐盖在竖直向下平动到位后，如何使罐盖水平旋转锁紧和水平旋转解锁，是一个关键。若罐盖水平锁紧不到位，则罐内有压力的情况下，罐盖有非正常打开的安全风险；若罐盖水平解锁不到位，则无法开盖取罐内的渣。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，所述锁紧装置用于对热闷罐罐盖(1)和罐体(2)的锁紧，所述锁紧装置包括：罐盖定位座(39)、滑道(40)、罐体滑块(41)、旋转油缸和旋转油缸支座(42)；罐盖定位座(39)安装在罐盖边缘，滑道(40)安装在罐体边缘上，罐体滑块(41)的一端可滑动的安装在滑道(40)内，罐体滑块(41)的另一端与罐盖定位座(39)可驱动的配合，用于驱动热闷罐罐盖(1)围绕罐盖的中心轴线旋转；油缸支座(42)安装在罐体边缘，旋转油缸的一端固定在油缸支座(42)上，用于对旋转油缸起固定支点的作用，旋转油缸的另一端与罐体滑块(41)连接，用于驱动罐体滑块(41)在滑道(40)内滑动，以通过罐体滑块(41)驱动罐盖定位座(39)使得热闷罐罐盖(1)围绕罐盖的中心轴线旋转。

其中，大直径立式钢渣有压热闷罐包括热闷罐罐盖(1)和罐体；热闷罐罐盖(1)可密封的设置在罐体的顶部，热闷罐罐盖(1)的外周侧设置有罐盖法兰(23)，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰(24)。

其中，罐体法兰(24)具有]形槽，罐盖法兰(23)外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰(24)的]形槽内。

其中，旋转油缸的活塞杆伸长，使得罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用。

其中，旋转油缸的活塞杆缩短，使得罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。

其中，所述锁紧装置还包括电感限位计，通过电感限位计限定出锁紧装置左限位和右限位；通过感应电感限位计来控制旋转油缸的活塞杆动作。

其中，所述锁紧装置(5)沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置多个。所述锁紧装置(5)沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置3-4个。

本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧方法，优选采用上述的锁紧装置(5)进行锁紧的方法，其包括罐盖锁紧步骤和罐盖解锁步骤；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧步骤：

第一步：罐盖法兰(23)的啮合齿处于罐体法兰(24)的]形槽内；

第二步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站伸长，电感限位计控制旋转油缸活塞杆从左限位到达右限位后停止；

第三步：旋转油缸带动罐体滑块(41)在滑道(40)中运动；

第四步：由于罐盖定位座(39)与罐体滑块(41)有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座(39)通过罐体滑块(41)随动，驱动罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第五步：由于罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖解锁步骤：

第一步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站缩短，由电感限位计控制旋转油缸活塞杆从右限位到达左限位后停止；

第二步：旋转油缸带动罐体滑块(41)在滑道(40)中运动；

第三步：由于罐盖定位座(39)与罐体滑块(41)有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座(39)通过罐体滑块(41)随动，驱动罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第四步：由于罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。

优选，其中，锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧功能：通过旋转油缸的伸缩动作，带动罐体滑块在滑道中运动，而罐盖定位座与罐体滑块随动等动作实现罐盖锁紧功能和罐盖解锁功能。罐盖定位座与罐体滑块有水平方向的固定功能，从而罐盖定位座可以通过罐体滑块随动，驱动罐盖及罐盖法兰沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转。罐体滑块通过旋转油缸的伸缩动作，在滑道中有固定的运行轨迹。通过电感限位计设置了左限位和右限位。通过感应电感限位计来控制旋转油缸活塞杆动作，从而控制罐盖向左或向右旋。其中，罐盖法兰随罐盖旋转过程中，与罐体法兰齿间啮合完全，则实现锁紧；罐盖法兰随罐盖旋转过程中，与罐体法兰齿间完全分离，则实现解锁；

附图说明

图1为一种大直径立式钢渣有压热闷罐的主视图。

图2为渣罐结构示意图。

图3为有压热闷罐密封装置结构示意图。

图4为密封装置局部放大示意图。

图5为清扫装置结构示意图。

图6为环形密封件结构示意图。

图7为罐盖法兰和罐体法兰啮齿配合示意图。

图8为罐盖法兰和罐体法兰啮齿局部示意图。

图9为有压热闷罐罐盖防回转系统示意图。

图10为防回转装置示意图。

图11为有压热闷罐快开装置结构示意图。

图12为有压热闷罐升降装置结构示意图。

图13为有压热闷罐升降装置结构具体细节示意图。

图14为有压热闷罐升降装置上下限位示意图。

图15为有压热闷罐锁紧装置结构示意图。

图16为罐盖法兰和罐体法兰啮齿在锁紧状态和解锁状态示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种大直径立式钢渣有压热闷罐，所述热闷罐包括：罐盖1、罐体2、罐盖翻转装置3、罐盖升降装置4、罐盖锁紧装置5、喷水装置9、导向装置14、渣罐支座15和动臂装置17；罐盖翻转装置3分别与罐体外侧底部和动臂装置17左侧通过销轴铰接，用于通过罐盖翻转装置3使得动臂装置17带动热闷罐罐盖1进行翻转以开盖或者闭盖；动臂装置17右侧与罐盖升降装置4连接，用于通过罐盖升降装置4带动罐盖1上下竖直运动；罐盖锁紧装置5的一端固定在罐体2上，罐盖锁紧装置5的另一端用于驱动罐盖1，以使得罐盖1围绕罐盖的中心轴线旋转以将罐盖锁紧；喷水装置9安装于罐盖1内部，用于对热闷罐内的钢渣进行喷水；渣罐支座15安装在罐体2内部，用于对进入热闷罐的渣罐提供支撑；导向装置14安装在渣罐支座15上部，用于对进入热闷罐的渣罐导向以帮助渣罐入位。渣罐支座15安装在罐体内部，导向装置14安装在渣罐支座15上部，导向装置14为进入热闷罐的渣罐导向，帮助渣罐入位，渣罐支座15为进入热闷罐的渣罐提供支撑，气体置换装置-16在罐体中部，在罐内钢渣热闷结束后，用此装置向罐内导入氮气，从而置换出罐内由于反应而生成的少量氢气。动臂装置17主体为框架式结构，其作用是通过竖直油缸联结罐盖，实现罐盖上下竖直运动的功能；通过翻转油缸带动罐盖实现翻转功能，以开闭罐盖。渣罐18的上方侧部设置有渣罐支座20及圆柱形耳轴19，天车板钩钩在圆柱形耳轴19上，将渣罐18放入立式有压热闷罐后，渣罐支座20置于热闷罐的渣罐支座15上。渣罐上设置若干排水孔21，以便进入渣罐的多余水的排出。天车的主钩钩在圆柱形耳轴19上，副钩钩在渣罐吊耳22上，可倒出渣罐内的渣。渣罐吊耳22优选设置在渣罐18的下部。

如图1-3所示，罐盖翻转装置3的驱动机构为翻转油缸，翻转油缸伸长则罐盖翻转向下运动以闭盖，油缸缩短则罐盖翻转向上运动以开盖。其中，所述热闷罐还包括清扫装置7，清扫装置7形成为将罐体法兰内部与外部连通的小孔，用于在罐盖1密闭之前，氮气通过小孔吹扫罐体法兰表面以清除渣垢，保证罐盖1良好啮合，优选只吹扫罐体法兰表面，因为罐内物品出罐时可能掉渣在此表面。其中，所述热闷罐还包括安全装置10，安全装置10安装在罐盖1上方或者安装在罐体2上，用于当热闷罐内蒸汽达到预定压强时，安全装置10自动放气。所述热闷罐还包括排水装置11，排水装置11安装在罐体2底部位置，用于当罐体水位过高时进行放水。其中，所述热闷罐还包括排气稳压装置12，其安装在罐盖1上方，用于当罐体内压强超过预定压强时，排气稳压装置12开启进行排气卸压。排气稳压装置12分别位于罐体侧壁及罐盖顶部，其中一个排气装置通过管道接到厂房外，用于排放有压热闷过程中热闷罐内多余的蒸汽以维持恒压，另一个排气装置则用于热闷结束时，罐盖打开前排气卸压。所述热闷罐还包括安全监测装置13，其安装在罐体2和/或罐体1上，用于监测有压热闷罐的压力、温度和/或气体浓度。所述热闷罐还包括气体置换装置16，其安装在罐体1上，用于向罐体内导入氮气以置换出罐体中的氢气。

如图1-3所示，本发明涉及一种立式钢渣有压热闷处理方法，优选采用上述的有压热闷罐进行热闷的方法，包括如下步骤：

(1)固态钢渣进热闷罐；熔融液态钢渣经过冷却固化破碎至温度为300～500℃左右、粒度小于300mm的固态热钢渣后，优选通过溜槽进入到渣罐热闷装渣，渣罐由行车吊运至大直径立式钢渣有压热闷罐的罐体内，通过罐体内的导向装置14放置于渣罐支座15上，之后，罐盖通过罐盖翻转装置3的翻转油缸和罐盖升降装置4的升降油缸38使罐盖法兰23和罐体法兰24啮齿对准，并通过罐盖锁紧装置5的旋转油缸使罐盖与罐体之间进行锁紧，通过密封装置的环形密封件6浮起以密封上、下布置的罐盖法兰23和罐体法兰24；

(2)有压热闷；罐盖与罐体锁紧和密封后，喷水装置9开始进行喷水冷却，并在罐体内形成带压饱和蒸汽，通过间隙渗透至钢渣内部，与其内部所含有不稳定物质优选为游离氧化钙进行反应膨胀，从而实现钢渣的稳定化处理，并完成了渣铁之间的分离恒压控制，在有压热闷的过程中，通过安全监测装置13实时监测罐体内饱和蒸汽的压力和温度，还实时监测罐体内可燃气体成分和浓度数值，一方面通过密封装置不漏气来保证罐体内蒸汽达到所需压力，另一方面控制排气稳压装置12实时调整自身开度，排出多余蒸汽；

(3)气体置换；热闷结束时，在钢渣热闷过程中产生的可燃气体在罐体内浓度值不在安全范围之内，为确保出渣安全，气体置换装置16在热闷结束时向罐体内通入惰性气体，将可燃气体通过排气稳压装置12挤出，最终实现安全置换；

(4)出渣；罐盖解锁打开前，将排气稳压装置12打开，排出密封装置中的气体，直至罐体内压力为零时，方可打开罐盖，将盛有处理后的钢渣的渣罐通过行车吊出。

优选，有压热闷处理方法是，将装有一定温度300～500℃左右钢渣的渣罐吊入钢渣有压热闷罐内的渣罐支座上之后，通过翻转油缸、升降油缸和旋转油缸关闭罐盖并锁紧密封，由罐盖顶部的喷水装置向罐体内的钢渣喷水热渣遇水急冷，表层迅速降温，由温差产生的应力使钢渣表层碎裂并产生裂缝，而钢渣余热加热水后产生的大量低压水蒸气很快覆盖于钢渣的表面并渗入裂缝中，与渣中的游离态迅速反应生成，其组织结构发生变化，比重变小，由于固相体积增大产生膨胀，具有膨胀应力，造成了渣的迅速粉化碎裂。由于反应过程是在密闭的压力容器内进行的，喷水后形成的水蒸气不外排，罐内形成一定的压力和温度气氛，在压力的作用下，蒸汽通过微细裂缝可以深入到块状钢渣的内部进行反应，而不是仅仅停留在钢渣的表面，提高了反应速度，使渣块进一步迅速碎裂、粉化。上述过程反复进行，由表及里，直到钢渣中的游离态充分消解并且钢渣自身粉化，使经过有压热闷处理的钢渣在短时间内达到稳定处理和粉化处理两大目的。因此有压热闷处理技术是同时解决了转炉钢渣快速稳定化和粉化的先进处理技术。

本发明利用钢渣余热在密闭压力容器内对钢渣进行处理，不消耗外部能源，不会产生粉尘，高效节能环保处理过程中，水不与熔融钢渣接触，压力容器配有安全装置，安全可靠，另外本方法处理周期短，粉化效果好，能充分消解钢渣中的游离态，处理后的钢渣稳定性好，可以用于建材和道路等方面，能实现钢渣的资源化循环利用。喷水装置向热渣喷淋冷却水使钢渣快速冷却，喷水后产生的饱和水蒸气在罐内形成一的压力，可使钢渣块迅速碎裂、粉化通过有压热闷，钢渣可在左右内实现稳定处理和粉化处理。利用钢渣余热加热水产生饱和蒸汽，通过提升控制钢渣热闷过程中的工作压力，提高了饱和水蒸气在钢渣体系中的渗透速率，使得水蒸气与钢渣充分接触，促进了钢渣中不稳定物质游离氧化钙消解反应的快速进行。

如图3-8所示，本发明提供一种大直径立式钢渣有压热闷罐的密封装置，其用于密封热闷罐罐盖1和罐体，所述密封装置包括：热闷罐罐盖1的罐盖法兰23、罐体的罐体法兰24和环形密封件6；罐盖法兰23具有底面，其与罐体法兰24的上部面相对设置；罐体法兰24具有环形的罐体法兰密封槽27，罐体法兰密封槽27设置在罐体法兰24的上部面；环形密封件6设置在环形的罐体法兰密封槽27内，环形密封件6的上部为圆环结构，下部为倒V形槽，上部的圆环结构与罐盖法兰23的底面配合，下部的倒V结构与罐体法兰密封槽27的槽底面配合；罐体法兰24具有通道小孔，优选为L形通道小孔，所述通道小孔具有竖直通道和水平通道，水平通道连通竖直通道，竖直通道与倒V形槽连通，用于将水平通道注入的气体经过竖直通道送入倒V形槽，从而使环形密封件6浮起以密封上、下布置的罐盖法兰23和罐体法兰24。

如图3-8所示，在有大直径立式热闷罐关闭并锁紧罐盖1后，进行钢渣热闷动作之前，通过罐体法兰24上的氮气入口26给环形密封件6注入一定压强的氮气，环形密封件6安装在热闷罐罐体法兰槽内，在罐体法兰和罐盖法兰之间。上浮后按压罐盖法兰23的下平面，用以快开装置的密封。在钢渣热闷结束后，大直径立式热闷罐开启罐盖1之前，总氮气管道的两位三通电磁阀开启，进行泄压，环形密封件6下方氮气通过罐体法兰24上氮气入口26排出，环形密封件6下降。这样既能保证大直径立式热闷罐1在热闷工艺过程中的密封良好，又能减少罐盖1启闭过程对环形密封件6的磨损，增加环形密封件6的使用寿命。环形密封件6为环形，设置在罐体法兰的环形凹槽中。密封装置的环形上部表面与罐盖法兰接触配合，密封装置的环形下部表面与罐盖法兰的环形凹槽底部接触配合，即截面大致为实心的矩形，矩形底部开倒V形槽，骨架截面为实心矩形(密封装置整体都是由耐高温硅橡胶材料制成)，密封唇为倒V形外侧骨架；倒V形内部用于储存氮气。压缩氮气进入倒V形槽，从而使密封装置浮起，从而密封上下法兰。

密封装置放置在罐体法兰密封槽内。法兰密封槽与上述L形通道小孔的竖直通道相通，每个L形通道小孔的水平通道对应一个氮气入口，氮气入口为直管段和管口法兰，直管段与L形小孔水平端相连，管口法兰与外面的环形总管道相连。总管道配一个总氮气入口和一个两位三通电磁阀。总氮气入口是为了氮气进出密封装置；两位三通电磁阀是为了排出密封装置内的氮气。在有压热闷罐关闭并锁紧罐盖后，进行钢渣热闷动作之前，通过快开装置上的小孔给密封装置注入一定压强(0.4～0.6Mpa)的氮气，密封装置上浮，用以快开装置的密封

如图3-8所示，环形密封件6的截面大致为实心的矩形，矩形底部开倒V形槽，倒V形槽的外侧构成为密封唇，倒V形槽的内部用于储存气体。注入的气体压强为0.4-0.6Mpa，环形密封件6由耐高温硅橡胶材料制成。在罐体法兰24上环形均匀布置有6-12个所述通道小孔，用于为环形密封件6注入气体或者排出气体。所述通道小孔的竖直通道竖直向上与法兰密封槽27连通，从而与环形密封件6的倒V形槽连通，所述通道小孔的水平通道水平延伸并对应连通设置在罐体法兰24径向外侧面上的气体入口段，气体入口段包括直管段和管口法兰，直管段的一端与所述水平通道相连，直管段的另一端与管口法兰连通。其中，管口法兰与总管道相连，总管道具有总气体入口和两位三通电磁阀，总气体入口设置为使得气体进出所述密封装置；两位三通电磁阀设置为用于排出密封装置内的气体。其中，气体为压缩氮气。

其中，大直径立式钢渣有压热闷罐包括热闷罐罐盖1和罐体；热闷罐罐盖1通过所述密封装置可密封的设置在罐体的顶部，热闷罐罐盖1的外周侧设置有罐盖法兰23，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰24。如图3-8所示，罐体法兰24具有]形槽，罐盖法兰23外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰24的]形槽内。

如图3-8所示，本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐密封方法，优选采用上述的密封装置进行密封，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步：开启总气体入口，将气体通过L形通道小孔送入倒V形槽，从而使环形密封件6浮起以密封上、下布置的罐盖法兰23和罐体法兰24；

第二步：关闭总气体入口，开启电磁阀，优选为两位三通电磁阀，使倒V形槽通过L形通道小孔与大气相通，用于排出环形密封件6的倒V形槽内的气体，且无气体输入倒V形槽内；第三步：由于热闷罐罐盖1没有受到环形密封件6顶部的压力，于是热闷罐罐盖1的重量给环形密封件6一个压力，迫使环形密封件6下降，这样就完成密封装置的卸压。

如图9-15所示，一种大直径立式钢渣有压热闷罐罐盖防回转系统，所述防回转系统包括：罐盖防回转装置8及动臂装置17，所述罐盖防回转装置8安装在罐盖上平面28；罐盖防回转装置8包括限位板29、基板30和加强筋板31，基板30固接在罐盖上平面28上部，并位于动臂装置17的正下方；限位板29为两个，两个限位板29分别固接在基板30的上表面左右两侧，加强筋板31固接在基板30的上表面上，并同时与基板30的左右两侧的限位板29固接；动臂装置17可间隙配合的设置在两个限位板29之间，以用于对罐盖进行防回转。

如图9-15所示，基板30为长条矩形钢板，限位板29和加强筋板31为梯形钢板；加强筋板31与基板30的左右两侧的限位板29垂直固接。动臂装置17主体为框架式结构，动臂装置17左侧与罐盖翻转装置3铰接，动臂装置17右侧与升降装置4固定，用于实现热闷罐罐盖上下升降运动的功能；动臂装置17通过罐盖翻转装置3带动热闷罐罐盖实现翻转开盖功能，以用于开闭热闷罐罐盖。两个限位板29中间的最短距离与动臂装置17外部尺寸有0.5毫米的间隙配合。加强筋板31与板29和板30固接，起加强筋的作用。

如图9-15所示，所述升降装置4包括：竖直轴36、油缸套筒37和升降油缸38；竖直轴36上端与升降油缸38的活塞杆35连接，竖直轴36下端与热闷罐罐盖1连接，用于通过升降油缸38伸缩以使热闷罐罐盖进行升降；活塞杆35位于油缸套筒37内，油缸套筒37具有上部法兰和下部法兰32，上部法兰与升降油缸38的缸体法兰连接，下部法兰32与动臂套筒34上部的动臂顶部法兰33连接，动臂套筒34设置在动臂装置17右侧远端，用于通过动臂套筒34和油缸套筒37将升降油缸38固定支撑在动臂装置17上。竖直轴36上端与升降油缸38的活塞杆35连接的部位位于油缸套筒37内，竖直轴36的下端从动臂套筒34伸出，并连接在热闷罐罐盖中部的罐盖上平面28上。其中，上部法兰与所述缸体法兰通过紧固件连接，下部法兰32与所述动臂顶部法兰33通过紧固件连接，动臂套筒34上部焊接有动臂顶部法兰33，动臂套筒34焊接在动臂装置17右侧远端。所述紧固件为螺栓螺母。所述升降装置还包括电感限位计，通过电感限位计限定出升降装置上限位和下限位；通过感应电感限位计来控制升降油缸38的活塞杆35动作，从而控制罐盖向上或向下动作的停止。热闷罐罐盖1的外周侧设置有罐盖法兰23，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰24；罐体法兰24具有]形槽，罐盖法兰23外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰24的]形槽内。其中，升降装置下限位为：罐盖法兰23进入罐体法兰24，且处于罐体法兰24中间，以便罐盖旋转后，罐盖法兰23和罐体法兰24顺利啮合；升降装置上限位：罐盖法兰23与罐体法兰24上下分离，以便罐盖进行翻转开盖动作时，罐盖法兰23与罐体法兰24不发生干涉。

如图9-15所示，本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐罐盖防回转方法，优选采用上述的防回转系统进行防回转，所述方法包括防回转步骤和取消防回转步骤，

防回转步骤具体为：

第一步：升降装置4的升降油缸38缩短，使得罐盖向上平动，罐盖防回转装置8与动臂装置17结合，即动臂装置17下端逐步卡进罐盖防回转装置8的左右两个限位板29之间，动臂装置17间隙配合的设置在两个限位板29之间，热闷罐罐盖无法沿罐盖中心进行圆周旋转，起到防止热闷罐罐盖回转运动的作用；

第二步：热闷罐罐盖进行开盖动作时，由于罐盖防回转装置8的作用，使得热闷罐罐盖不再沿罐盖中心进行圆周旋转；

取消防回转步骤具体为：

第一步：罐盖及罐盖法兰23从最大开度回到水平后，升降装置4的升降油缸38伸长，使得罐盖向下平动，罐盖防回转装置8随着罐盖一起下降，且罐盖法兰23慢慢进入罐体法兰24之中；

第二步：至升降装置4下限位时，罐盖防回转装置8的限位板29正好与动臂装置17分离，且罐盖法兰23已完全进入罐体法兰24之中，此时罐盖没有发生回转，防回转装置防止了罐盖法兰23的啮齿和罐体法兰24的啮齿相撞；

第三步：由于此时罐盖防回转装置8的作用已取消，罐盖法兰23可以通过旋转动作准确的与罐体法兰24啮合，有助于罐盖锁紧动作的实现。

如图11-16所示，一种大直径立式钢渣有压热闷罐快开装置，所述快开装置包括热闷罐罐盖1、罐体法兰24、罐盖翻转装置3、罐盖锁紧装置5和罐盖升降装置4；热闷罐罐盖1的外周设置有罐盖法兰23；罐盖锁紧装置5的一端固定在热闷罐的罐体上，罐盖锁紧装置5的另一端与热闷罐罐盖1可驱动的连接，用于驱动热闷罐罐盖1围绕罐盖的中心轴线旋转以使罐盖法兰23的齿与罐体法兰24的齿由重合变分开或由分开变重合；热闷罐罐盖1的上表面中间位置连接有罐盖升降装置4，动臂装置17右侧与罐盖升降装置4连接，用于通过罐盖升降装置4带动热闷罐罐盖1上下竖直运动，使罐盖法兰23的啮齿进入罐体法兰24的]形槽内或从罐体法兰24的]形槽内出来；动臂装置17左侧与罐盖翻转装置3铰接，用于通过罐盖翻转装置3使得动臂装置17带动热闷罐罐盖1进行翻转以开盖或者闭盖。其中，罐盖法兰23的齿和罐体法兰24的齿为啮齿，罐体法兰24的]形槽具有上顶和下底，罐体法兰24的齿设置在上顶上。其中，罐盖法兰23和罐体法兰24齿间啮合后，两相邻啮齿的间隙在10毫米以上。其中，罐盖升降装置4下降到升降装置下限位后，罐盖法兰23啮齿进入罐体法兰24的]形槽内，]形槽内部的高度大于罐盖法兰23啮齿厚度，且所述高度减去所述厚度≤5毫米。

如图11-16所示，本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐快开方法，优选采用上述的装置进行快开的方法，所述快开方法包括如下步骤：

第一步：在有压热闷罐处理完钢渣后，有压热闷罐的密封装置卸压至大气压强，优选密封装置的环形密封件6的倒V形槽卸压至大气压强；

第二步：在罐盖锁紧装置5的作用下，驱动热闷罐罐盖1围绕罐盖的中心轴线旋转,使罐盖法兰23的齿与罐体法兰24的齿由重合变分开；

第三步：在罐盖升降装置4作用下，带动热闷罐罐盖1向上竖直运动，使罐盖法兰23的齿从罐体法兰24的]形槽内出来且与整个罐体分离；

第四步：在罐盖翻转装置3作用下，热闷罐罐盖1从罐盖法兰面水平翻转至其最大翻转角度，此时热闷罐罐盖1完全打开。

如图11-16所示，罐盖翻转装置3分别与罐体外侧底部和动臂左侧通过销轴联结，驱动机构为油缸，油缸伸长则罐盖翻转向下运动，油缸缩短则罐盖翻转向上运动。罐盖升降装置4通过螺栓联结在动臂装置-17上端的套筒上，驱动机构为油缸，油缸伸长则罐盖向上运动，油缸缩短则罐盖向下运动。罐盖锁紧装置5驱动机构为两套或三套油缸，一个支点通过销轴联结安装在罐体上方，另一个支点通过销轴安装在罐体滑块上，在罐盖闭合情况下，罐体滑块与罐盖定位座(罐盖定位座设置在罐体上)啮合，因此油缸伸长则推动罐盖旋转，使罐盖和罐体的法兰啮合，起锁紧作用；油缸缩短也推动罐盖反向旋转，使罐盖和罐体法兰啮合的部分分开，起开罐的作用。密封装置6是密封圈放入罐盖法兰内部沟槽部分，为倒V型结构，通过外部充气孔给密封圈下部充气，使之浮起，达到密封的效果。罐盖法兰23焊接在罐盖封头外围。法兰外部有均匀分布的外啮齿。罐体法兰24焊接在罐体上部的外围。罐体法兰立面为]形槽结构，平面看去，]形槽的上部为均匀分布的内啮齿结构；]形槽的下部为圆环状。

快开装置能实现有压热闷罐罐盖的频繁启闭功能，且与密封装置结合时可可实现有压热闷罐的保压功能。快开装置通过以下动作实现罐盖锁紧功能：在罐盖翻转装置3作用下，罐盖1从其最大翻转角度翻转至罐盖法兰面水平。此两点均由限位开关控制。在罐盖升降装置4作用下，带动罐盖1及罐盖法兰23竖直下降，使罐盖法兰23的齿进入罐体法兰24的]形槽内；在锁紧装置作用下，驱动罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24齿在俯视图上重合，起到关闭罐盖1的作用。

在有压热闷罐处理完钢渣后，经罐体上阀门卸压，且密封装置6卸压后，锁紧装置5、升降装置4、翻转装置3与反方向动作，这样快开装置实现了罐盖开启功能。其中，罐盖法兰23与罐体法兰24齿间啮合后，两相邻啮合齿要有一定的间隙；其中，升降装置下降到下止点后，罐盖法兰啮齿进入罐体法兰24的]形槽内，]形槽内部的上下高度要大于罐盖法兰啮齿厚度，且不能过大，否则密封不严。其中，在锁紧装置5进行锁紧后，罐盖法兰23和罐体法兰的啮合接触面足够大，能保证大直径罐盖承受的设计压力。

如图12-16所示，本发明提供一种大直径立式钢渣有压热闷罐罐盖升降装置4(提升装置)，所述大直径立式钢渣有压热闷罐罐盖升降装置4包括：竖直轴36、油缸套筒37和升降油缸38；竖直轴36上端与升降油缸38的活塞杆35连接，竖直轴36下端与热闷罐罐盖1连接，用于通过升降油缸38伸缩以使热闷罐罐盖进行升降；活塞杆35位于油缸套筒37内，油缸套筒37具有上部法兰和下部法兰32，上部法兰与升降油缸38的缸体法兰连接，下部法兰32与动臂套筒34上部的动臂顶部法兰33连接，动臂套筒34设置在动臂装置17右侧远端，用于通过动臂套筒34和油缸套筒37将升降油缸38固定支撑在动臂装置17上。

如图12-16所示，竖直轴36上端与升降油缸38的活塞杆35连接的部位位于油缸套筒37内，竖直轴36的下端从动臂套筒34伸出，并连接在热闷罐罐盖中部的罐盖上平面28上。上部法兰与所述缸体法兰通过紧固件连接，下部法兰32与所述动臂顶部法兰33通过紧固件连接，动臂套筒34上部焊接有动臂顶部法兰33，动臂套筒34焊接在动臂装置17右侧远端。所述紧固件为螺栓和螺母。其中，所述升降装置还包括电感限位计，电感限位计具有上限位电感限位计和下限位电感限位计，均通过支架固定在动臂套筒34外侧的部位，用于为罐盖升降的位置进行定位控制，上限位电感限位计和下限位电感限位计分别限定出升降装置上限位和下限位；通过感应电感限位计来控制升降油缸38的活塞杆35动作，从而控制罐盖向上或向下动作的停止。热闷罐罐盖1的外周侧设置有罐盖法兰23，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰24。罐体法兰24具有]形槽，罐盖法兰23外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰24的]形槽内。

如图12-16所示，升降装置下限位为：罐盖法兰23进入罐体法兰24，且处于罐体法兰24中间，以便罐盖旋转后，罐盖法兰23和罐体法兰24顺利啮合；升降装置上限位：罐盖法兰23与罐体法兰24上下分离，以便罐盖进行翻转开盖动作时，罐盖法兰23与罐体法兰24不发生干涉。进一步优选为，升降装置下限位为：罐盖法兰23的啮齿进入罐体法兰24的]形槽内，且处于罐体法兰24的]形槽中间，以便罐盖旋转后，罐盖法兰23和罐体法兰24顺利啮合；升降装置上限位：罐盖法兰23与罐体法兰24上下分离，即使得罐盖法兰23的啮齿从罐体法兰24的]形槽内出来，以便罐盖进行翻转开盖动作时，罐盖法兰23与罐体法兰24不发生干涉。

如图12-16所示，本发明还涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐罐盖升降方法，优选采用上述升降装置4进行升降的方法，升降方法的包括如下步骤：

(1)需要罐盖向上平动时，其包括：

(1.1)升降油缸38的活塞杆35收缩，此时动臂装置17不动作，由于升降油缸38的缸体法兰与油缸套筒37的上部法兰固接，油缸套筒37的下部法兰32又与动臂套筒34上部的动臂顶部法兰33固接，同时升降油缸38的活塞杆35带动罐盖往上平动，这样罐盖就实现了向上平动，与罐体分离。

(1.2)升降装置的电感限位计感应到所设置的升降装置上限位后，升降油缸38的活塞杆35停止运动，此时罐盖法兰23已与罐体法兰24完全分离，可进行下一步的翻转油缸开盖动作；

(2)需要罐盖向下平动时，其包括：

(2.1)升降油缸38的活塞杆35伸长，此时动臂装置17不动作，由于升降油缸38的缸体法兰与油缸套筒37的上部法兰固接，油缸套筒37的下部法兰32又与动臂套筒34上部的动臂顶部法兰33固接，同时升降油缸38的活塞杆35带动罐盖往下平动，这样罐盖就实现了向下平动；

(2.2)升降装置的电感限位计感应到所设置的升降装置下限位后，升降油缸38的活塞杆35停止运动，此时罐盖法兰23的齿进入了罐体法兰24，罐盖法兰23和罐体法兰24的齿处于竖直方向啮合但水平方向有间隙状态，可进行下一步罐盖锁紧动作。

需要罐盖向上平动时，升降装置的升降油缸活塞杆收缩，此时动臂不动作，由于升降油缸外部通过法兰与套筒上法兰固结，套筒下法兰又与动臂固结，同时升降油缸活塞杆带动罐盖往上平动，这样罐盖就实现了向上平动，与罐体分离。

需要罐盖向下平动时，升降装置的升降油缸活塞杆伸长，此时动臂不动作，由于升降油缸外部通过法兰与套筒上法兰固结，套筒下法兰又与动臂固结，同时升降油缸活塞杆带动罐盖往下平动，这样罐盖就实现了向下平动，罐盖法兰啮齿进入了罐体法兰，罐盖法兰可以准确的与罐体法兰啮合，有助于罐盖锁紧动作的实现。

罐盖升降装置通过电感限位计设置了上限位和下限位。通过感应电感限位计来控制升降油缸活塞杆动作，从而控制罐盖向上或向下动作的停止。

如图11,15-16所示，本发明提供一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置5，所述锁紧装置用于对热闷罐罐盖1和罐体2的锁紧，所述锁紧装置包括：罐盖定位座39、滑道40、罐体滑块41、旋转油缸和旋转油缸支座42；罐盖定位座39安装在罐盖边缘，滑道40安装在罐体边缘上，罐体滑块41的一端可滑动的安装在滑道40内，罐体滑块41的另一端与罐盖定位座39可驱动的配合，用于驱动热闷罐罐盖1围绕罐盖的中心轴线旋转；油缸支座42安装在罐体边缘，旋转油缸的一端固定在油缸支座42上，用于对旋转油缸起固定支点的作用，旋转油缸的另一端与罐体滑块41连接，用于驱动罐体滑块41在滑道40内滑动，以通过罐体滑块41驱动罐盖定位座39使得热闷罐罐盖1围绕罐盖的中心轴线旋转。大直径立式钢渣有压热闷罐包括热闷罐罐盖1和罐体；热闷罐罐盖1可密封的设置在罐体的顶部，热闷罐罐盖1的外周侧设置有罐盖法兰23，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰24。罐体法兰24具有]形槽，罐盖法兰23外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰24的]形槽内。旋转油缸的活塞杆伸长，使得罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用。旋转油缸的活塞杆缩短，使得罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。所述锁紧装置还包括电感限位计，通过电感限位计限定出锁紧装置左限位和右限位；通过感应电感限位计来控制旋转油缸的活塞杆动作。所述锁紧装置5沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置多个。所述锁紧装置5沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置3-4个。

如图11,15-16所示，本发明涉及一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧方法，优选采用上述的锁紧装置5进行锁紧的方法，其包括罐盖锁紧步骤和罐盖解锁步骤；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧步骤：

第一步：罐盖法兰23的啮合齿处于罐体法兰24的]形槽内；

第二步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站伸长，电感限位计控制旋转油缸活塞杆从左限位到达右限位后停止；

第三步：旋转油缸带动罐体滑块41在滑道40中运动；

第四步：由于罐盖定位座39与罐体滑块41有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座39通过罐体滑块41随动，驱动罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第五步：由于罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖解锁步骤：

第一步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站缩短，由电感限位计控制旋转油缸活塞杆从右限位到达左限位后停止；

第二步：旋转油缸带动罐体滑块41在滑道40中运动；

第三步：由于罐盖定位座39与罐体滑块41有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座39通过罐体滑块41随动，驱动罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第四步：由于罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。

优选，其中，锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧功能：通过旋转油缸的伸缩动作，带动罐体滑块在滑道中运动，而罐盖定位座与罐体滑块随动等动作实现罐盖锁紧功能和罐盖解锁功能。罐盖定位座与罐体滑块有水平方向的固定功能，从而罐盖定位座可以通过罐体滑块随动，驱动罐盖及罐盖法兰沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转。罐体滑块通过旋转油缸的伸缩动作，在滑道中有固定的运行轨迹。通过电感限位计设置了左限位和右限位。通过感应电感限位计来控制旋转油缸活塞杆动作，从而控制罐盖向左或向右旋。其中，罐盖法兰随罐盖旋转过程中，与罐体法兰齿间啮合完全，则实现锁紧；罐盖法兰随罐盖旋转过程中，与罐体法兰齿间完全分离，则实现解锁。

优选，如图11,15-16所示，锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧功能：

第一步：罐盖法兰23的啮合齿处于罐体法兰24的]形槽内，如图16的左图的状态所示；

第二步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站伸长，由于电感限位计的指令及控制，旋转油缸活塞杆从左限位(即旋转油缸处于原长状态，罐体法兰与罐盖法兰啮齿处于上下分开状态(见图16的左图)此时左限位电感限位计触发)到达右限位(即旋转油缸活塞杆伸长量符合罐体法兰与罐盖法兰啮齿处于上下重合状态(见图16的右图)，此时右限位电感器触发)后停止；

第三步：旋转油缸带动罐体滑块在滑道中运动；

第四步：由于罐盖定位座与罐体滑块有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座通过罐体滑块随动，驱动罐盖及罐盖法兰沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第五步：由于罐盖及罐盖法兰23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰23与罐体法兰24齿在俯视图上重合(如图16的右图所示)，此时，起到锁紧罐盖-1的作用。

锁紧装置通过以下动作实现罐盖解锁功能：

第一步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站缩短，由于电感限位计的指令及控制，旋转油缸活塞杆从右限位到达左限位后停止；

第二步：旋转油缸带动罐体滑块在滑道中运动；

第三步：由于罐盖定位座与罐体滑块有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座通过罐体滑块随动，驱动罐盖及罐盖法兰沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第四步：由于罐盖及罐盖法兰-23沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰-23与罐体法兰-24齿在俯视图上由重合变为分开(如图16的左图所示)，此时，起到解锁罐盖-1的作用。

如图16的左图，此状态时罐盖法兰-23与罐体法兰-24齿间并未啮合，存在尺寸a，尺寸a为罐体法兰齿外侧面与罐盖法兰凹槽侧面之间的距离，间隙的数值范围为0～20mm、尺寸b为罐体法兰齿外侧面与罐盖法兰齿外侧面之间的距离，间隙的数值范围为0～20mm的间隙，需要通过锁紧装置5的动作才能使两齿间上下重合，实现锁紧的功能。

Claims (9)

1.一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，所述锁紧装置用于对热闷罐罐盖(1)和罐体(2)的锁紧，所述锁紧装置包括：罐盖定位座(39)、滑道(40)、罐体滑块(41)、旋转油缸和旋转油缸支座(42)；罐盖定位座(39)安装在罐盖边缘，滑道(40)安装在罐体边缘上，罐体滑块(41)的一端可滑动的安装在滑道(40)内，罐体滑块(41)的另一端与罐盖定位座(39)可驱动的配合，用于驱动热闷罐罐盖(1)围绕罐盖的中心轴线旋转；油缸支座(42)安装在罐体边缘，旋转油缸的一端固定在油缸支座(42)上，用于对旋转油缸起固定支点的作用，旋转油缸的另一端与罐体滑块(41)连接，用于驱动罐体滑块(41)在滑道(40)内滑动，以通过罐体滑块(41)驱动罐盖定位座(39)使得热闷罐罐盖(1)围绕罐盖的中心轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，大直径立式钢渣有压热闷罐包括热闷罐罐盖(1)和罐体；热闷罐罐盖(1)可密封的设置在罐体的顶部，热闷罐罐盖(1)的外周侧设置有罐盖法兰(23)，罐体的上部外周侧设置有罐体法兰(24)。

3.根据权利要求2所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，罐体法兰(24)具有]形槽，罐盖法兰(23)外周侧设置有啮齿，其可啮合地进入罐体法兰(24)的]形槽内。

4.根据权利要求1-2之一所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，旋转油缸的活塞杆伸长，使得罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用。

5.根据权利要求1-2之一所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，旋转油缸的活塞杆缩短，使得罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。

6.根据权利要求1-2之一所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，所述锁紧装置还包括电感限位计，通过电感限位计限定出锁紧装置左限位和右限位；通过感应电感限位计来控制旋转油缸的活塞杆动作。

7.根据权利要求1-2之一所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，所述锁紧装置(5)沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置多个。

8.根据权利要求7所述的一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧装置(5)，其特征在于，所述锁紧装置(5)沿着所述有压热闷罐圆周方向均匀设置3-4个。

9.一种大直径立式钢渣有压热闷罐锁紧方法，优选采用上述权利要求之一所述的锁紧装置(5)进行锁紧的方法，其特征在于，其包括罐盖锁紧步骤和罐盖解锁步骤；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖锁紧步骤：

第一步：罐盖法兰(23)的啮合齿处于罐体法兰(24)的]形槽内；

第二步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站伸长，电感限位计控制旋转油缸活塞杆从左限位到达右限位后停止；

第三步：旋转油缸带动罐体滑块(41)在滑道(40)中运动；

第四步：由于罐盖定位座(39)与罐体滑块(41)有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座(39)通过罐体滑块(41)随动，驱动罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第五步：由于罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿重合，此时，起到锁紧罐盖的作用；

锁紧装置通过以下动作实现罐盖解锁步骤：

第一步：旋转油缸活塞杆通过液压泵站缩短，由电感限位计控制旋转油缸活塞杆从右限位到达左限位后停止；

第二步：旋转油缸带动罐体滑块(41)在滑道(40)中运动；

第三步：由于罐盖定位座(39)与罐体滑块(41)有水平方向的固定功能，所以罐盖定位座(39)通过罐体滑块(41)随动，驱动罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转来实现罐盖的旋转；

第四步：由于罐盖及罐盖法兰(23)沿罐盖的中心轴线旋转，使罐盖法兰(23)与罐体法兰(24)的啮齿由重合变为分开，此时，起到解锁罐盖的作用。

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